NAO机器人的视觉伺服物品抓取操作

针对家庭环境中服务机器人物品的抓取问题,提出一种改进的基于位置的视觉伺服抓取算法。首先,利用Naomark标签完成对物体的快速识别,并通过世界平面单应矩阵分解对物体的位姿进行估计;然后,对NAO机器人的机械臂进行运动学建模,并分别设计单臂和双臂抓取的视觉伺服控制律;最后,为进一步提高抓取的稳定性和鲁棒性,对末端执行器进行路径规划。实验结果表明,本方法能够快速、稳定地抓取目标物品。     

一种基于NAO机器人的单目视觉目标定位方法

单目视觉定位在机器人视觉中具有重要的应用价值。结合光学成像原理、几何坐标变换以及相关的图像处理技术能够实现单目视觉目标定位。提出了一种基于RGB颜色空间的匹配滤波轮廓提取算法,进行特定目标的轮廓提取。该算法能精确、快速地计算出摄像机与目标物体之间的距离和角度信息,实现对特定目标的定位。基于NAO机器人平台的实际实验结果验证了该算法的有效性。     

机器人视觉伺服仿真系统研究

以六自由度SG－MOTORMAN机器人为研究对象，建立了视觉伺服仿真系统该系统运行在Windows环境下的Matlab平台上，可便捷地使用Matlab工具箱进行图像处理和视觉伺服控制算法的研究。采用Visual C 编程语言调用OpenGL库实现机器人三维实时动画仿真。为视觉机器人的设计提供了一个安全可靠、灵活方便的研究平台。     

机器人轴孔装配视觉伺服技术

目的研究轴孔装配在机器人生产过程中的关键技术,研究利用视觉伺服系统调整卡阻位置误差的方法,提高装配的精度.方法对机器人轴孔装配作业进行分析,并采用基于力/位置的控制方法.结果建立了工件重心位置与轴孔轴线的误差模型,从而推导出了机器人轴孔装配卡阻运动规律.结论视觉伺服技术和力/位置相结合控制方法,可以有效地提高机器人轴孔装配的精度和速度,从而提高轴孔装配的质量.     

基于多空间混合约束的NAO机器人抓取轨迹规划

为提高NAO机器人手臂抓取物体的可靠性,本论文提出关节空间和笛卡尔空间控制相结合的方法,设计NAO机器人手臂的轨迹进行目标抓取。由于目标大小已知,利用关节空间控制可以预先设定NAO机器人抓取的最佳姿态,即NAO机器人手臂各个关节角度。运用正运动学,计算手臂移动位置。在设定姿态后的位置与目标点之间,利用笛卡尔空间控制进行轨迹规划。实验表明,在NAO坐标系下,手臂抓取范围内该算法能够在给定范围内准确地完成空间抓取目标任务。     

基于PUMA机器人的视觉伺服控制实验研究

为解决在视觉伺服过程中存在定位精度低、伺服速度慢的问题 ,给出了一个基于图像特征的机器人视觉伺服控制方法 ,实现了机器人“手 -眼”协调视觉伺服控制 .通过适当的选取图像特征 ,实现了摄像机工作空间运动目标跟踪的视觉伺服任务 ,并采用扩展卡尔曼滤波控制方法完成机器人视觉伺服控制 .同时通过抓取目标物体进行计算机仿真及模拟实验 ,给出了实验数据 .经过比较可以看出 ,运用此方法提高了定位精度及伺服速度     

基于几何模型的机器人抓取规划系统

本文介绍一个基于几何模型的抓取规划系统RGPS。该系统的核心是一个几何推理机,它采用稳定性准则作为启发信息,自动实现抓取规划。在CRT上用三维图形显示抓取规划的结果。     

管内作业机器人视觉伺服控制中的实时图像处理

针对管内作业机器人视觉伺服控制的要求,在分析视觉传感器成像机理的基础上,提出了一种实时图像处理算法。即预先将理想的特殊图像和联想记忆神经网络存储起来,在使用时,先将原始数字图像进行压缩,再用神经网络进行处理。仿真证明该方法是快速、有效的,而且具有较强的抗干扰能力。     

基于人工地标的双足机器人视觉自定位

针对家庭或者办公室等室内环境下双足机器人的自定位问题,提出一种通过对世界平面的单应矩阵进行分解来实现自定位的方法。首先设计一种新型AR-mark人工地标,利用颜色信息分割感兴趣区域提取出AR-mark的特征点,然后对特征点与空间3D点进行匹配。通过直接线性变化法计算出世界平面的单应矩阵后,利用世界平面的单应分解算法获得摄像机坐标系与AR-mark人工地标坐标系间的位置关系,最终实现双足机器人的局部精确定位。实验结果表明,AR-mark人工地标易于识别,信息内容丰富,同时利用世界平面单应矩阵分解算法定位精度高,能够很好地辅助双足机器人完成室内自定位任务。     

Backstepping+Fuzzy方法在机器人视觉伺服系统中的应用

现代控制方法是解决机器人视觉伺服这类复杂非线性控制问题的有效途径 .本研究的所有实验都是基于GRB 4 0 0 4自由度机器人和CORECO实时图像采集处理系统 ,首先建立了GRB 4 0 0机器人的图像雅可比矩阵 ,针对动态LookandMove系统设计了具有模糊自调节能力的李亚普诺夫递推设计 (Backstepping)控制器 ,给出了闭环系统的阶跃响应实验结果 ,并且与未加模糊调节的原系统的阶跃响应结果做了对比 .比较结果表明这种改进的控制器具备更加良好的动态性能 .     

移动机械臂手眼关系标定及视觉伺服控制方法

将视觉传感器集成到移动机械臂上构成眼在手上构型的视觉伺服系统是服务机器人实现物品抓取与搬运操作的一种有效方法,但存在手眼关系标定算法复杂非线性,以及难以处理移动机械臂的非完整性约束等难题。为了克服以上难题,首先将移动机械臂抽象为一个广义机械臂,对其进行运动学建模,并求出其运动学解析逆解;然后提出一种全新的线性主动视觉摄像机标定方法对手眼关系进行标定;最后设计包含眼注视逼近和look-then-doing开环抓取的视觉伺服切换控制律来控制移动机械臂实现家庭物品的抓取操作。仿真及试验结果表明,该线性手眼关系标定法易于实现,且具有极高的标定精度,同时设计的视觉伺服切换控制律能够有效克服移动机械臂的非完整性约束带来的控制困难。     

Imaginary displacement method for analysis of multi fingered robot hands grasping stability

０　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮ　　（１）ＯｖｅｒｖｉｅｗｏｆｐｒｅｓｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎｇｒａｓｐｉｎｇｓｔａｂｉｌｉｔｙＡｍｕｌｔｉｆｉｎｇｅｒｅｄｈａｎｄｈａｓｍｕｌｔｉｐｌｅｆｉｎｇｅｒｓａｎｄｍｕｌｔｉｐｌｅｃｏｎｔａｃｔｐｏｉｎ...     

无标定机械臂视觉伺服控制的实验设计

机器人视觉伺服系统是机器人领域一重要的研究方向,它的研究对于开发手眼协调的机器人在工业、生产、航空航天等方面的应用有着极其重要的意义.研究视觉伺服控制的无标定模型这一问题,首先介绍了无标定的视觉伺服控制原理.然后设计了无标定的视觉伺服控制实验,给出了实验算法,最后给出了实验结果,实验结果表明无标定的视觉伺服控制的有效性.     

交流伺服清洗爬壁机器人的姿态控制

城市高层建筑的清洗作业目前主要由人工完成；不仅危险，而且效率低、质量难以保证。清洗爬壁机器人可对各种高层建筑进行高效和安全的清洗工作，由于作业壁面不平，表现摩擦系数不均，车轮转速不同步，搭承负载不平衡等使机器人在运行中难免偏离预定的轨迹发生倾斜，为此在机器人本体上加装了高精度角度倾斜计，微电脑把预定轨迹和倾斜计测量值相比较，当偏差发生时，利用PID控制规律，对交流伺服电机驱动的双轮进行无级调速，使机器人按预定运动轨迹准确移动，在爬壁机器人运动学方程基础上，讨论了机器人的姿态控制规律，并从交流伺服驱动，微电脑控制等方面采取措施保证爬壁机器人姿态控制的准确无误，样机运行证明这些规律和措施都是行之有效的。     

基于神经网络的视觉机器人模糊控制

设计人工神经网络(ANN)替代机器人的图像雅克比矩阵,基于ANN和视觉机器人构成的增广被控对象设计了模糊控制器,组成了基于神经网络和模糊逻辑的机器人视觉伺服控制系统,给出了实验结果.实验表明,该方法简捷、易行、有效.     

遥操作工程机器人力觉双向伺服控制系统

针对并行机构的力反馈双向液压伺服控制中所存在的反馈力冲击大及位置跟随差的问题,提出了一种以主、从手之间的力偏差作为主动端控制信号,位置偏差和力偏差形成从手控制量的改进并行型力觉反馈控制算法;结合遥操作工程机器人主从控制的特点,建立了该算法的动力学模型;搭建并分析了两自由度双向伺服控制实验系统。实验结果表明,该控制算法明显改善了主、从控制系统的操纵性能,操作者能够获得真实的力觉临场感,同时具有控制简单、收敛速度快、实时性好的特点。